EP1757846B1 - Übertragungselement für die Übertragung von Betätigungsbewegungen - Google Patents

Übertragungselement für die Übertragung von Betätigungsbewegungen Download PDF

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EP1757846B1 EP06015940A EP06015940A EP1757846B1 EP 1757846 B1 EP1757846 B1 EP 1757846B1 EP 06015940 A EP06015940 A EP 06015940A EP 06015940 A EP06015940 A EP 06015940A EP 1757846 B1 EP1757846 B1 EP 1757846B1
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transmission element
shaft
arm
reinforcement
leg
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Schaeffler KG
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    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
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    • F16H2063/208—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism with preselection and subsequent movement of each final output mechanism by movement of the final actuating mechanism in two different ways, e.g. guided by a shift gate using two or more selecting fingers

Definitions

  • the invention relates to a transmission element with which actuating movements can be transmitted and which receives at least one finger-like actuating element.
  • Such a transmission element is in DE 44 32 382 A1 described.
  • the transmission elements are in manual transmissions of vehicles with shift rails or shift shafts in connection.
  • the transmission elements transmit switching and or Wählmonyen on switching elements such as shift sleeves and shift forks and are also provided alternately for blocking certain dialing or switching movements.
  • the transmission element in this case has a hub for seating on the corresponding shaft, such as a shift shaft or shift rod.
  • the seat is slidable or fixed and optionally secured in the direction of rotation or pivoting about a pivot axis of the transmission element against rotation.
  • the transmission element of the genus usually dominates another component and is pivotable about this.
  • the transmission element has a lever-like projecting from a hub cup-shaped segment made of sheet metal and is generally formed in a half-shell-shaped.
  • Such segments and also other parts of the transmission element are produced as stamped and or cold formed parts by stamping, bending, embossing and drawing and connected to each other by welding or riveting.
  • the transmission elements usually have segments with which as many functions as possible, such as the optional transmission and blocking of dialing and switching movements, can be made.
  • the segments then also comprise two or more of the finger-like actuators and also continuous recesses, e.g. to intervene blocking elements, on.
  • the object of the invention is therefore to provide a transmission element with which the aforementioned disadvantages are avoided.
  • the transmission element is a one-piece at least once angled lever.
  • One leg of the lever is mounted directly on a shaft. From the leg an arm at any, preferably right angle, angled.
  • the arm protrudes freely from the thigh. At the free end of the arm, the transmission element protrudes radially.
  • the leg has at the end facing the shaft either a recess, with which the leg comprises part of the circumference of the shaft, or is alternatively provided with a through hole through which the shaft is inserted. It is also conceivable that the leg engages in the shaft and anchored in the shaft.
  • An embodiment of the invention provides that the leg on one side of the shaft radially outwardly seated on the shaft and is secured to the shaft.
  • the width of the arm tangential to the circumference of the shaft is preferably less than the diameter of the shaft, so that the leg is seated on the shaft.
  • the lever and the actuator are preferably chip-break parts made of steel.
  • the lever is for example made of flat material, which is produced by cutting and subsequent folding.
  • the lever is a forming part such as e.g. a pressed piece made of thin sheet metal whose structure is cupped or reinforced with beads.
  • the lever is of any shape and may have other functional elements such as ramp contours.
  • the actuating element preferably a shift finger
  • the actuating element is for example made of the steel material 16MnCr5 but also of any other steels and is placed on the arm or embedded in this and welded for example with laser or resistance welding or alternatively riveted.
  • the actuator is directed radially inwardly of the arm radially inwardly away from the pivot axis.
  • An embodiment of the invention provides that at least where the actuating element protrudes from the end of the arm, the arm has at least one radial reinforcement.
  • the radial dimensions of the arm at the free end with the reinforcement are greater than the radial dimensions of at least all other immediately adjacent to the reinforcement circumferentially adjacent portions of at least the arm.
  • the reinforcement is formed integrally with the lever or placed on this and preferably formed at the free end of the arm.
  • the actuator is placed on the reinforcement and preferably welded thereto but also inserted into the reinforcement and secured by riveting or welding. The reinforcement reinforces the base of the actuator on the arm. The breaking or tearing of the shift finger from the arm is prevented.
  • the reinforced portion of the arm, on which sits the finger-like actuator, stands for reasons of space and functionally lever-like from the leg and thereby preferably extends axially, i. in one of the directions in which the pivot axis is directed.
  • the entire structural unit of the transmission element is preferably hardened after assembly at least on the entire surface or at least on the surface of the shift finger and optionally coated against corrosion.
  • FIG. 1 which does not fall under the claim 1, shows a transmission element 1 on a shaft 2, in longitudinal section along the pivot axis 3 of the transmission element 1.
  • actuation movements such as switching and / or Wählmonyen be transferred.
  • the transmission element on two finger-like actuators 4 and 5, of which at least the actuating element 4 is a shift finger.
  • the transmission element 1 has a one-piece at least once angled lever 6 made of steel strip, which is formed from the leg 7 and the arm 8. It is also conceivable that the lever is Z- or U-shaped and e.g. is also fixed with two spaced legs or arms on the shaft.
  • the leg 7 has a through hole 9, through which the shaft 2 is inserted therethrough.
  • the leg 7 is connected directly to the shaft 2 by welding.
  • the free from the leg 7 projecting arm 8 is angled from the leg 7 so that the arm 8 is aligned axially parallel to the pivot axis 3 and extends radially spaced from the shaft 2.
  • the transmission element 5 is inserted into a hole 10 of the arm 8 and fixed to the arm 8. At the free end 11 of the arm 8, the transmission element 4 is radially directed away from the pivot axis 3 forth.
  • the arm has a radial reinforcement 12 at the free end 11.
  • the reinforcement 12 is formed integrally with the lever 6. For this purpose, a portion of the material of the lever 6 was displaced to the end 11 to form the reinforcement.
  • the radial dimension D of the lever 6 on the reinforcement 12 is greater than the remaining wall thickness of the lever 6.
  • the actuator 4 is on put the reinforcement 12 and welded to this.
  • FIG. 2 shows a transmission element 13 which sits on the shaft 2, without the shaft 2 to comprise, in longitudinal section along the pivot axis 3 of the transmission element 13.
  • the essential structure of the transmission element 13 with the actuators 4 and 5 corresponds to that of the transmission element described above 1.
  • transmission element 13 has a lever 14 which is placed on one side of the shaft 2 with a leg 15 directly on the shaft 2 and fixed to the shaft 2, without the shaft 2 to include circumferentially.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Übertragungselement, mit dem Betätigungsbewegungen übertragbar sind und das zumindest ein fingerartiges Betätigungselement aufnimmt.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Ein derartiges Übertragungselement ist in DE 44 32 382 A1 beschrieben. Die Übertragungselemente stehen in Schaltgetrieben von Fahrzeugen mit Schaltstangen oder Schaltwellen in Verbindung. Die Übertragungselemente übertragen Schalt- und oder Wählbewegungen auf Schaltelemente wie Schaltmuffen und Schaltgabeln und sind wechselweise auch zum Sperren bestimmter Wähl- oder Schaltbewegungen vorgesehen.
  • Das Übertragungselement weist in diesem Fall eine Nabe für den Sitz auf der entsprechenden Welle, wie einer Schaltwelle oder Schaltstange auf. Der Sitz ist verschiebbar oder fest und wahlweise in Drehrichtung oder Schwenkrichtung um eine Schwenkachse des Übertragungselements gegen Verdrehen gesichert.
  • Das Übertragungselement der Gattung überragt zumeist ein anderes Bauteil und ist um dieses schwenkbar. Dazu weist das Übertragungselement ein hebelartig von einer Nabe abstehendes schalenförmiges Segment aus Blech auf und ist in der Regel halbschalenförmig ausgebildet. Derartige Segmente und auch weitere Teile des Übertragungselements sind als Stanz- und oder Kaltumformteile durch Stanzen, Biegen, Prägen und Ziehen hergestellt und durch Schweißen oder Nieten miteinander verbunden.
  • Auf dem Segment sitzen mindestens ein Betätigungselement in Form eines Schaltfingers und/oder wenigstens ein weiteres fingerartig abstehende Betätigungselement, wie ein Sperrfinger oder wie ein Finger zum Betätigen von Schaltern oder ähnlichem. Die Übertragungselemente weisen in der Regel Segmente auf, mit denen möglichst viele Funktionen, wie wahlweise das Übertragen und alternativ das Sperren von Wähl- und Schaltbewegungen, vorgenommen werden können. Die Segmente weisen dann auch zwei oder mehr der fingerartigen Betätigungselemente und auch durchgehende Aussparungen, z.B. zum Eingreifen von Sperrelementen, auf.
  • In modernen kompakten Fahrzeuggetrieben sind die einzelnen Getriebebauteile sehr eng an- bzw. ineinander angeordnet. Deshalb sind den Abmessungen und der Wandstärke der Einzelteile Grenzen gesetzt. Je größer die Anzahl der Einzelteile ist, umso schwieriger ist es, das Betätigungselement beim Zusammenbau mit so wenigen Abweichungen von der Solllage wie möglich zu positionieren und zu befestigen. Außerdem sind relativ viele Werkzeuge zur Herstellung der einzelnen Spanlosteile bereitzustellen. Letzteres führt dazu, dass die Herstellung derartig zusammengesetzter Teile erst ab Stückzahlen für die Großserie wirtschaftlich ist.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Übertragungselement zu schaffen, mit dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden.
  • Diese Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruches 1 und weiterer abhängiger Ansprüche gelöst. Das Übertragungselement ist ein einteiliger wenigstens einmal abgewinkelter Hebel. Ein Schenkel des Hebels ist direkt auf einer Welle befestigt. Von dem Schenkel ist ein Arm mit beliebigem, vorzugsweise rechtem Winkel, abgewinkelt. Der Arm ragt frei von dem Schenkel ab. An dem freien Ende des Arms steht das Übertragungselement radial hervor.
  • Der Schenkel weist an dem zur Welle weisenden Ende entweder eine Aussparung auf, mit der der Schenkel einen Teil des Umfangs der Welle umfasst, oder ist alternativ mit einem Durchgangsloch versehen, durch das die Welle gesteckt ist. Es ist auch denkbar, dass der Schenkel in die Welle eingreift und in der Welle verankert ist.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht jedoch vor, dass der Schenkel an einer Seite der Welle außen radial auf der Welle aufsitzt und an der Welle befestigt ist. Die Breite des Arms tangential zum Umfang der Welle ist bevorzugt geringer als der Durchmesser der Welle, so dass der Schenkel auf der Welle aufsitzt.
  • Der Hebel und das Betätigungselement sind bevorzugt Spanlosteile aus Stahl. Der Hebel ist zum Beispiel aus Flachmaterial, das durch Abschneiden und anschließendes Abkanten hergestellt ist. Alternativ ist der Hebel ein Umformteil wie z.B. ein Pressteil aus dünnem Blech, dessen Struktur schalenförmig geprägt oder mit Sicken verstärkt ist. Der Hebel ist von beliebiger Form und kann andere Funktionselemente wie Rampenkonturen aufweisen.
  • Das Betätigungselement, bevorzugt ein Schaltfinger, ist beispielsweise aus dem Stahlwerkstoff 16MnCr5 aber auch aus beliebigen anderen Stählen und ist auf den Arm aufgesetzt oder in diesen eingelassen und z.B. mit Laser- oder mit Widerstandsschweißen verschweißt oder ist alternativ vernietet. Das Betätigungselement ist wahlweise von dem Arm aus nach innen vorzugsweise radial von der Schwenkachse weg radial nach außen gerichtet.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Arm zumindest da, wo das Betätigungselement von dem Ende des Arms absteht, wenigstens eine radiale Verstärkung aufweist. Die radialen Abmessungen des Arms am freien Ende mit der Verstärkung sind größer als die radialen Abmessungen mindestens aller weiteren beliebigen unmittelbar zur Verstärkung umfangsseitig benachbarten Abschnitte zumindest des Arms. Die Verstärkung ist einstückig mit dem Hebel ausgebildet oder auf diesen aufgesetzt und vorzugsweise an dem freien Ende des Arms ausgebildet. Das Betätigungselement ist auf die Verstärkung aufgesetzt und vorzugsweise mit dieser verschweißt aber auch in die Verstärkung eingesetzt und durch Nieten oder Schweißen befestigt. Mit der Verstärkung wird die Basis des Betätigungselementes am Arm verstärkt. Das Abbrechen oder Abreißen des Schaltfingers vom Arm wird verhindert.
  • Der verstärkte Abschnitt des Armes, auf dem das fingerartige Betätigungselement sitzt, steht aus Platzgründen und funktionsbedingt hebelartig von dem Schenkel ab und verläuft dabei vorzugsweise axial, d.h. in eine der Richtungen, in die die Schwenkachse gerichtet ist.
  • Die gesamte Baueinheit des Übertragungselements ist vorzugsweise nach dem Zusammenbau zumindest an der gesamten Oberfläche oder zumindest an der Oberfläche der Schaltfinger gehärtet und ggf. gegen Korrosion beschichtet.
  • Eine derartige Anordnung ist kostengünstig herzustellen und benötigt wenig Bauraum. Durch die einteilige Ausführung des Hebels ist das Betätigungselement sehr genau positionierbar.
    • Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Figur 1, die nicht unter dem Anspruch 1 fällt, zeigt ein Übertragungselement 1 auf einer Welle 2, im Längsschnitt entlang der Schwenkachse 3 des Übertragungselements 1. Mit dem Übertragungselement 1 sind Betätigungsbewegungen, wie zum Beispiel Schalt- und/oder Wählbewegungen übertragbar. Dafür weist das Übertragungselement zwei fingerartige Betätigungselemente 4 und 5 auf, von denen wenigstens das Betätigungselement 4 ein Schaltfinger ist.
  • Das Übertragungselement 1 weist einen einteiligen wenigstens einmal abgewinkelter Hebel 6 aus Stahlband auf, der aus dem Schenkel 7 und dem Arm 8 gebildet ist. Es ist auch denkbar, dass der Hebel Z- oder U-förmig ausgebildet ist und z.B. auch mit zwei zueinander beabstandeten Schenkeln oder Armen auf der Welle fest ist.
  • Der Schenkel 7 weist ein Durchgangsloch 9 auf, durch das die Welle 2 hindurch gesteckt ist. Der Schenkel 7 ist direkt mit der Welle 2 durch Schweißen verbunden. Der frei von dem Schenkel 7 abragende Arm 8 ist von dem Schenkel 7 so abgewinkelt, dass der Arm 8 achsparallel zur Schwenkachse 3 ausgerichtet und radial zur Welle 2 beabstandet verläuft.
  • Das Übertragungselement 5 ist in ein Loch 10 des Arms 8 eingesetzt und an dem Arm 8 befestigt. An dem freien Ende 11 des Arms 8 steht das Übertragungselement 4 radial von der Schwenkachse 3 weg gerichtet hervor.
  • Der Arm weist an dem freien Ende 11 eine radiale Verstärkung 12 auf. Die Verstärkung 12 ist einstückig mit dem Hebel 6 ausgebildet. Dazu wurde ein Anteil des Material des Hebels 6 an das Ende 11 zur Bildung der Verstärkung verdrängt. Die radiale Abmessung D des Hebels 6 an der Verstärkung 12 ist größer als die übrige Wandstärke des Hebels 6. Das Betätigungselement 4 ist auf die Verstärkung 12 aufgesetzt und mit dieser verschweißt.
  • Figur 2 zeigt ein Übertragungselement 13, das auf der Welle 2 sitzt, ohne die Welle 2 zu umfassen, im Längsschnitt entlang der Schwenkachse 3 des Übertragungselements 13. Der wesentliche Aufbau des Übertragungselements 13 mit den Betätigungselementen 4 und 5 entspricht dem des zuvor beschriebenen Übertragungselements 1. Das Übertragungselement 13 weist jedoch einen Hebel 14 auf, der an einer Seite der Welle 2 mit einem Schenkel 15 direkt auf die Welle 2 aufgesetzt und an der Welle 2 befestigt wurde, ohne die Welle 2 umfangsseitig zu umfassen.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Übertragungselement
    2
    Welle
    3
    Schwenkachse
    4
    Betätigungselement
    5
    Betätigungselement
    6
    Hebel
    7
    Schenkel
    8
    Arm
    9
    Durchgangsloch
    10
    Loch
    11
    Ende
    12
    Verstärkung
    13
    Übertragungselement
    14
    Hebel
    15
    Schenkel

Claims (8)

  1. Übertragungselement (1, 13), mit dem Betätigungsbewegungen übertragbar sind und das zumindest ein fingerartiges Betätigungselement (4, 5) aufnimmt, wobei das Übertragungselement (1, 13) zumindest einen einteiligen wenigstens einmal abgewinkelten Hebel (6, 15) aufweist und dabei ein Schenkel (7, 15) des Hebels (6, 14) direkt auf einer Welle (2) befestigt ist und wobei von dem Schenkel (7, 15) ein Arm (8) abgewinkelt ist und frei abragt und dabei zumindest an dem freien Ende (11) des Arms (8) das Übertragungselement (1, 13) radial hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (15) an einer Seite der Welle (2) außen radial auf der Welle (2) aufsitzt und an der Welle (2) befestigt ist, wobei der Schenkel einen Teil des Umfangs der Welle umfasst.
  2. Übertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel so auf der Welle aufsitzt, dass die Breite des Arms tangential zum Umfang der Welle geringer ist als der Durchmesser der Welle.
  3. Übertragungselement nach Anspruch 1, bei dem der Arm (8) zumindest da, wo das Betätigungselement (4) von dem Ende (11) des Arms (8) absteht, wenigstens eine radiale Verstärkung (12) aufweist, wobei die radialen Abmessungen des Arms (8) an der Verstärkung (12) größer sind als radiale Abmessungen mindestens aller weiteren beliebigen unmittelbar zur Verstärkung (12) umfangsseitig benachbarten Abschnitte des Übertragungselements (1, 13).
  4. Übertragungselement nach Anspruch 3, bei dem die Verstärkung (12) einstückig mit dem Hebel (6, 149 ausgebildet ist.
  5. Übertragungselement nach Anspruch 3, beim dem das Betätigungselement (4) auf die Verstärkung (12) aufgesetzt ist.
  6. Übertragungselement nach Anspruch 3, bei dem das Betätigungselement (4) mit der Verstärkung (12) verschweißt ist.
  7. Übertragungselement nach Anspruch 1, bei dem der Hebel (6, 14) und das Betätigungselement (4, 5) Spanlosteile aus Stahl sind.
  8. Übertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (4) ein Schaltfinger ist.
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